JP5007069B2 - 移動体情報取得装置 - Google Patents
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図1は、第1の実施の形態における移動体情報取得装置の全体構成を示す図である。第1の実施の形態における移動体情報取得装置は、時間相関イメージセンサ100および処理装置200を備える。
第2の実施の形態における移動体情報取得装置は、時間相関イメージセンサによって取得される強度画像、および、相関画像に基づいて、対象の動きによりボケた画像を復元する処理を行う。なお、対象の動きによりボケた画像を復元する処理は、処理装置200の画像復元部204によって行われる。以下では、ボケた画像を復元する処理のアルゴリズムについて説明する。
対象の運動方向が分かる場合、運動方向をx軸であると仮定すると、vy=0となる。従って、式(18)は、次式(19)のように表せる。
対象の運動方向が未知の場合、式(18)において、未知数はvx、vy、f1、f2の4つあり、式(18)の行列ではランクが不足しているため、vx、vy、f1、f2を同時に解くことはできない。従って、近傍の二つの点のオプティカルフローは同じであると仮定して、方程式を次式(23)のように連立する。
上述したアルゴリズムの有効性を確認するために、計算機によりシミュレーションを行った。シミュレーション実験は、カメラのフレーム時間を3/25秒、参照信号は正弦波で、角速度は25π/3 である。
図6(a)から図6(h)に示す各図は、図5(a)から図5(h)にそれぞれ対応したものであり、順に、強度画像、相関画像の振幅、相関画像の位相、オプティカルフロー、初端画像、終端画像、元画像(初端画像)、および、元画像(終端画像)をそれぞれ表している。ここでは、時間相関イメージセンサ100の1フレーム間に、女性が図6(g)に示す位置から右下方向へ一定速度で移動して、図6(h)に示す位置まで移動するものとする。
Claims (6)
- 入射光強度に応じた強度画像を生成する強度画像生成手段と、
入射光強度と各画素共通の複素参照信号との時間相関を表す相関画像を各画素ごとに生成する相関画像生成手段と、
同一のタイミングにおいて前記強度画像生成手段および前記相関画像生成手段がそれぞれ生成した前記強度画像および前記相関画像に基づいて、フレーム期間内における移動体の動き情報を取得する処理手段とを備えた移動体情報取得装置において、
前記処理手段は、前記フレーム期間内において得られた前記強度画像と前記相関画像とに基づいて、前記フレーム期間内のフレーム開始時刻における初端画像、および、前記フレーム期間内のフレーム終端時刻における終端画像のうちの少なくとも一方の画像を演算する演算手段を有することを特徴とする移動体情報取得装置。 - 請求項1に記載の移動体情報取得装置において、
前記演算手段は、前記フレーム期間内における対象の運動方向が既知であることを条件として、前記初端画像および前記終端画像のうちの少なくとも一方の画像を演算することを特徴とする移動体情報取得装置。 - 請求項1に記載の移動体情報取得装置において、
前記演算手段は、前記フレーム期間内における対象の運動方向が未知である場合には、注目画素の近傍画素におけるオプティカルフローが同一であると仮定して、前記初端画像および前記終端画像のうちの少なくとも一方の画像を演算することを特徴とする移動体情報取得装置。 - 請求項2または3に記載の移動体情報取得装置において、
前記演算手段は、前記初端画像および前記終端画像のうちの少なくとも一方の画像を演算すると同時に、前記フレーム期間内におけるオプティカルフローを算出することを特徴とする移動体情報取得装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の移動体情報取得装置において、
前記強度画像生成手段および前記相関画像生成手段は、時間相関イメージセンサから出力される信号に基づいて、前記強度画像および前記相関画像をそれぞれ生成することを特徴とする移動体情報取得装置。 - 請求項5に記載の移動体情報取得装置において、
前記時間相関イメージセンサは、入力フォトンを電流に変換する変換手段、入力された参照信号に応じて前記変換手段により発生した電流を変調する電流変調手段、および、前記電流変調手段により変調された電流を時間積分する積分手段を有する複数の受光素子と、前記複数の受光素子を走査して前記積分手段の前記積分値を順次出力する出力手段とを備えることを特徴とする移動体情報取得装置。
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